吉林
用芯片解读基因密码，用智能设备给植株拍“CT”……在中国科学院东北地理所“东北亚种质资源综合研究中心”，记者看到了科技如何透视一粒种子的“前世今生”。
一粒良种的“前世”，就藏在基因资源宝库里。走进中心的种质资源库，记者看到刚收获的大豆植株码成小山，静待入库；冷库内，一个个金属存储柜有序排列，分类保存着海量样本。“这里存储着40万份创新大豆种质和1.2万份北方大豆种质资源，是世界上规模最大的大豆突变体库。”中国科学院东北地理所大豆分子设计育种重点实验室主任冯献忠说。
随后，记者来到高通量自动化表型组平台。透过生长室的玻璃窗，只见一盆盆大豆植株正随自动传输系统有序行进，转过几道弯后，就通过一个小门“走”出生长室，依次进入一台“大箱子”。“它们这是排队做‘CT’呢。”冯献忠笑着说。“大箱子”的门一开一合，一次扫描就完成了。
电脑屏幕上很快出现了扫描结果，工作人员一边操作一边介绍：“平台搭载了不同的成像单元，可以同时采集多个表型数据，包括株高、株型、叶面积、叶面温度、光合效率等。”
表型观察是育种工作的重要环节，传统方式主要依靠人工田间观测，耗时久、误差大、效率低；而智能化表型平台可以全天候自动采集关键数据，精准捕捉植株生长的细微变化。
如果说智能化表型平台看透了植株的“外在”，那么育种芯片则能看透其“内在”。在功能基因组实验室，冯献忠从玻璃展柜上拿起一块芯片介绍道：“这是我们自主研发的大豆固相育种芯片，10分钟内就能准确读取2万个大豆SNP基因信息。无需漫长的田间试种，仅凭基因数据，就能精准判定品种特性。”
作为智能育种关键核心技术，固相育种芯片一度是我国建设智能育种体系的“卡脖子”问题。冯献忠带领团队成功攻关，不仅从技术上追平了国外相关产品的指标水平，而且速度更快，成本更低。目前，团队正在研究芯片的可擦除复用技术，以进一步降低检测成本，为规模化应用打下基础。
透过基因读懂种子的“前世”，才能成就“今生”的良种蜕变。例如，团队培育的明星品种“东生118”，就是通过分子设计精准导入抗盐碱相关基因，让它具备了显著的耐盐碱稳产特性。
中国科学院东北地理所有近40年的大豆育种历史。成立于2008年的大豆分子设计育种重点实验室，是国内较早开展相关工作的平台之一。多年来，实验室成功培育“东生”系列大豆新品种37个，累计推广应用面积达5000多万亩，增产增收的喜讯不断传来。
科技不仅变革了育种途径，更为育种周期装上“加速器”。整套技术综合施策，把原来需要10年的育种周期压缩到了5年。
高效获取海量数据后，人工智能算法在育种工作中将大有可为。冯献忠与同事们已制定了新的目标，他指着一幅规划设计图说：“这座大楼是我们正在建设的智能育种芯片研发中心，未来将形成以育种芯片为特色，‘产-学-研-用’一体化的科研平台。”
来源：彩练新闻
作者：徐慕旗
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